JPS58756B2 - 電解槽 - Google Patents
電解槽Info
- Publication number
- JPS58756B2 JPS58756B2 JP53073311A JP7331178A JPS58756B2 JP S58756 B2 JPS58756 B2 JP S58756B2 JP 53073311 A JP53073311 A JP 53073311A JP 7331178 A JP7331178 A JP 7331178A JP S58756 B2 JPS58756 B2 JP S58756B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- anode
- electrolytic cell
- diaphragm
- permeable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/34—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
- C25B1/46—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/40—Cells or assemblies of cells comprising electrodes made of particles; Assemblies of constructional parts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/006—Water distributors either inside a treatment tank or directing the water to several treatment tanks; Water treatment plants incorporating these distributors, with or without chemical or biological tanks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔開示の摘要〕
寸法安定陽極と、前記陽極と陰極室から隔てる無孔イオ
ン選択性隔膜と、陰極室の導電壁と隔膜との間に伸長し
陰極室の壁と前記隔膜との間に電流を伝える陰極室内の
ばらばらの陰極物質の多孔性の静止ベッドを備えた電解
槽を開示する。
ン選択性隔膜と、陰極室の導電壁と隔膜との間に伸長し
陰極室の壁と前記隔膜との間に電流を伝える陰極室内の
ばらばらの陰極物質の多孔性の静止ベッドを備えた電解
槽を開示する。
この電解槽は電極間隙を実質的に隔膜の厚さに減じ、隔
膜を陽極に対して押し付けるものである。
膜を陽極に対して押し付けるものである。
従って全電極面積に亘って電流密度を頗る均一なものと
し、他種の電解槽で生ずる局部的な機械的電気的応力に
よる隔膜の性能の低下を来たすおそれのある電流密度の
局部的な差異をなくし、有効陰極面から陰極室の室壁へ
電流を導く方法を提供するものである。
し、他種の電解槽で生ずる局部的な機械的電気的応力に
よる隔膜の性能の低下を来たすおそれのある電流密度の
局部的な差異をなくし、有効陰極面から陰極室の室壁へ
電流を導く方法を提供するものである。
この発明は、概略すると、イオン選択性隔膜で被覆した
陽極を具備する電解槽であって、陰極が小さな導電性粒
子から成る静的多孔性ベッドで構成され、そのベッドが
陰極室の室壁と隔膜壁との間に伸長し、前記陽極に対し
て前記隔膜を押し付けている。
陽極を具備する電解槽であって、陰極が小さな導電性粒
子から成る静的多孔性ベッドで構成され、そのベッドが
陰極室の室壁と隔膜壁との間に伸長し、前記陽極に対し
て前記隔膜を押し付けている。
より詳細に述べると、この発明はハロゲン化アルカリ金
属の水溶液の電解槽に関するものであるが、HCl溶液
の電解、水の電解、有機および無機酸化および還元など
、電解条件下で分解を行う塩類の電解のような他の溶解
作用を実行するのにも用いることができる。
属の水溶液の電解槽に関するものであるが、HCl溶液
の電解、水の電解、有機および無機酸化および還元など
、電解条件下で分解を行う塩類の電解のような他の溶解
作用を実行するのにも用いることができる。
最近、従来からのアスベスト隔膜の代りにイオン交換膜
を使用する電解槽が、とくにブラインの電解用として開
発されている。
を使用する電解槽が、とくにブラインの電解用として開
発されている。
イオン交換膜は作動状態にあって導電性であるが、液体
およびガスの流体力学的の流れを透過しない。
およびガスの流体力学的の流れを透過しない。
作動に当って、ハロゲン化アルカリ金属を陽極室に導入
すると、ガス状ハロゲンが陽極の表面に生ずる。
すると、ガス状ハロゲンが陽極の表面に生ずる。
アルカリ金属イオンは陽イオン膜を選択的に通過し、ア
ルカリ金属イオンが水の電解により陰極に生ずる水酸基
と組み合わされて水酸化アルカリ金属を生ずる。
ルカリ金属イオンが水の電解により陰極に生ずる水酸基
と組み合わされて水酸化アルカリ金属を生ずる。
陽イオン膜を備えた電解槽は従来の隔膜式電解槽よりも
多くの利益を備えている。
多くの利益を備えている。
陽イオン膜を備えた電解槽は、水酸化アルカリ金属の比
較的純粋な溶液ができるので、多孔性隔膜の場合のよう
に水酸化物を後で分離して精製しなければならないよう
なブラインで希釈されることがなく、電解法を頗る効果
的かつ簡易に行える。
較的純粋な溶液ができるので、多孔性隔膜の場合のよう
に水酸化物を後で分離して精製しなければならないよう
なブラインで希釈されることがなく、電解法を頗る効果
的かつ簡易に行える。
無孔隔膜の特性を十二分に活用するためには、電極間の
距離(すなわち電極間隙)を最小限に短縮することが望
ましく、このように短縮すると作動電圧に顕著な効果が
あり、結局は電解処理のエネルギ効率にきわだった効果
がある。
距離(すなわち電極間隙)を最小限に短縮することが望
ましく、このように短縮すると作動電圧に顕著な効果が
あり、結局は電解処理のエネルギ効率にきわだった効果
がある。
市販の隔膜は電流密度に鋭敏で、これはその効果的な作
動についである種の望ましい限度内に保たなければなら
ない。
動についである種の望ましい限度内に保たなければなら
ない。
電流密度は隔膜を破損させてしまうであろう機械的およ
び電気的応力の発生を回避するよう全面に亘って殆んど
一定にすべきものである。
び電気的応力の発生を回避するよう全面に亘って殆んど
一定にすべきものである。
周知の隔膜式電解槽においては、以上に挙げたような助
変数は構造上の許容限度に大きく左右されるもので、市
場の電解槽の電極間の寸法からして、電極スペースが(
数ミリメートル程度の)きわめて小さなものに関して、
陽極面と陰極面との厳格な平行関係に対して回避するこ
とのできない偏差も隔膜の表面についての電流密度に多
小の変動を招ねくものである。
変数は構造上の許容限度に大きく左右されるもので、市
場の電解槽の電極間の寸法からして、電極スペースが(
数ミリメートル程度の)きわめて小さなものに関して、
陽極面と陰極面との厳格な平行関係に対して回避するこ
とのできない偏差も隔膜の表面についての電流密度に多
小の変動を招ねくものである。
その結果として、隔膜の各種の領域で局部的に電流密度
を補正しようとした従来の試みは不首尾に終っている。
を補正しようとした従来の試みは不首尾に終っている。
この発明の実施態様によれば、ハロゲン化アルカリ金属
の水溶液の電解に特に適する陽イオン隔膜電解槽を提供
するものであって、その電極スペースは周知の電解槽の
それとくらべて遥かに小さく、電極スペースは全極面全
面に亘って一定であり、しかも、こうした特性は電解槽
に厳格な機械的公差を加えるものでなく、かえって従来
の厳格な機械的公差を無用のものとするものである。
の水溶液の電解に特に適する陽イオン隔膜電解槽を提供
するものであって、その電極スペースは周知の電解槽の
それとくらべて遥かに小さく、電極スペースは全極面全
面に亘って一定であり、しかも、こうした特性は電解槽
に厳格な機械的公差を加えるものでなく、かえって従来
の厳格な機械的公差を無用のものとするものである。
この発明の目的は電極面と電解槽の容積との比が頗る高
比率である隔膜式電解槽を提供することにある。
比率である隔膜式電解槽を提供することにある。
この発明の目的は陰極室に調節した度合の水分を送り込
んで隔膜の陰極側の導電率を維持することにある。
んで隔膜の陰極側の導電率を維持することにある。
この発明の目的はまた陰極室に送り込む水分の量を加減
して陰極室の水酸化アルカリ金属の濃度を調節すること
にある。
して陰極室の水酸化アルカリ金属の濃度を調節すること
にある。
この発明の以上に述べた以外の目的と利益とはさらに下
記によって明確にする。
記によって明確にする。
この発明の電解槽の好ましい実施態様のものは陰極液の
環境内で腐食しない鋼その他の導電性物質製の陰極容器
から成り、その容器の上端は陽極分極条件下で不動態で
あるチタンその他のバルブメタルの板またはカバーで閉
塞されており、チタンのカバー板には孔が設けてあって
少くとも1本、望ましくは一連の管状陽極がその孔に溶
着してあって、はとんど容器の高さ全体に伸長し、管状
陽極の管壁には(チタン板に溶接した附近の管壁の上部
を除いて)穿孔してあって液体およびガスが透過するよ
うにしである。
環境内で腐食しない鋼その他の導電性物質製の陰極容器
から成り、その容器の上端は陽極分極条件下で不動態で
あるチタンその他のバルブメタルの板またはカバーで閉
塞されており、チタンのカバー板には孔が設けてあって
少くとも1本、望ましくは一連の管状陽極がその孔に溶
着してあって、はとんど容器の高さ全体に伸長し、管状
陽極の管壁には(チタン板に溶接した附近の管壁の上部
を除いて)穿孔してあって液体およびガスが透過するよ
うにしである。
陽極は手法安定のもの、主にチタンその他のバルブメタ
ル製で、その活性面の少くとも一部に陽極条件に耐え不
動態でない。
ル製で、その活性面の少くとも一部に陽極条件に耐え不
動態でない。
導電性電気触媒の被覆、好ましくは白金、パラジウム、
ロジウム、ルテニウム及びイリジウム、またはその酸化
物または混合酸化物の被覆が施しである。
ロジウム、ルテニウム及びイリジウム、またはその酸化
物または混合酸化物の被覆が施しである。
管状陽極の下端は不活性物質、好ましくはプラスチック
製の栓で閉塞してあって、同心のねじ孔があけである。
製の栓で閉塞してあって、同心のねじ孔があけである。
管状陽極の透過することの出来る管壁はその外部を隔膜
ですつかり覆つてあって管状陽極の内側を陽極室に形成
させている。
ですつかり覆つてあって管状陽極の内側を陽極室に形成
させている。
陰極容器の下端は板、好ましくは不活性のプラスチック
の板で閉塞してあり、数多くの管状陽極の内部にブライ
ンその他の陽極液を供給する装置、主としてプラスチッ
ク製の導入管が設けてあって、この管のフランジには容
器の底板なシールするフランジを備えている。
の板で閉塞してあり、数多くの管状陽極の内部にブライ
ンその他の陽極液を供給する装置、主としてプラスチッ
ク製の導入管が設けてあって、この管のフランジには容
器の底板なシールするフランジを備えている。
陽極液は管状陽極の閉塞栓のねじ孔にねじ込んだ管状継
手を経て送られる。
手を経て送られる。
好ましい実施態様の容器には陰極ガスを排出する排出口
がその上部に設けてあり、その下部には陰極液排出用の
排出口と希釈陰極液または水を陰極室に再循環する導入
管が設けである。
がその上部に設けてあり、その下部には陰極液排出用の
排出口と希釈陰極液または水を陰極室に再循環する導入
管が設けである。
容器のカバーに溶接した陽極はカバーの孔を経て容器の
上部の室と連通し、この上部室にて陽極ガスが電解液か
ら分離し排出口から脱出しガス回収系装置に送られ、電
解液は電解槽に再び送り込まれる以前に再飽和系装置へ
再循環される。
上部の室と連通し、この上部室にて陽極ガスが電解液か
ら分離し排出口から脱出しガス回収系装置に送られ、電
解液は電解槽に再び送り込まれる以前に再飽和系装置へ
再循環される。
電解槽の陰極は小片、小球、ボール、円筒、ラシヒリン
グ、金属綿、その他の粒子状の、ばらばらの導電性物質
製の多孔性静止ベッドから成っていて、これら粒子が容
器にぎっしりと詰まっており少くとも隔膜で被覆した管
状陽極の透過壁の高さに達している。
グ、金属綿、その他の粒子状の、ばらばらの導電性物質
製の多孔性静止ベッドから成っていて、これら粒子が容
器にぎっしりと詰まっており少くとも隔膜で被覆した管
状陽極の透過壁の高さに達している。
陰極物質の充填物は容器の内壁と数多くの管状陽極上の
隔膜の外面とに接触しており隔膜を押し付けている。
隔膜の外面とに接触しており隔膜を押し付けている。
導電性陰極充填物質はグラファイト、鉛、鉄、ニッケル
、コバルト、バナジウム、モリブデン、またはその合金
、金属間化合物、金属の水素化物、炭化物および窒化物
、または導電性が良好で陰極条件に耐えるその他の物質
とすることができる。
、コバルト、バナジウム、モリブデン、またはその合金
、金属間化合物、金属の水素化物、炭化物および窒化物
、または導電性が良好で陰極条件に耐えるその他の物質
とすることができる。
鉄、ニッケル及びその合金のような低水素過電圧を呈す
る物質はブラインの電解に特に適する。
る物質はブラインの電解に特に適する。
これに反して、たとえば、酸性硫酸塩陰極液を陰イオン
隔膜を用い陽極に酸素を発生させてFe■をFe■に還
元するには鉛および鉛合金のような高水素過電圧の粒子
状物質が好ましい。
隔膜を用い陽極に酸素を発生させてFe■をFe■に還
元するには鉛および鉛合金のような高水素過電圧の粒子
状物質が好ましい。
陰極充填物質には前述した導電性で耐陰極性物質の層を
被覆したプラスチック、セラミック、その他の非導電性
物質を含めることもできる。
被覆したプラスチック、セラミック、その他の非導電性
物質を含めることもできる。
管状陽極を溶着するチタン板またはカバーは絶縁ガスケ
ットで陰極室から絶縁されている。
ットで陰極室から絶縁されている。
それは電流分布回路網の正の端子に接続してあり、陰極
室は電流分布回路網の負の端子に接続しである。
室は電流分布回路網の負の端子に接続しである。
陰極充填物は陰極的に分極され陰極としての機能を果し
、陰極物質の静止ベッドの多孔度は陰極ガスを急速に排
出させるに役立つものであって陰極容器の内壁を陰極的
に保護するのに寄与している。
、陰極物質の静止ベッドの多孔度は陰極ガスを急速に排
出させるに役立つものであって陰極容器の内壁を陰極的
に保護するのに寄与している。
電極のスペースは隔膜の表面に隣接するベッドの粒子に
よって表わされる陰極物質の幾何学的に不確定な、そし
て隔膜を付着させる管状陽極の透過壁のメツシュの幾何
学的に不離な電解液流束線の局部的偏向によって隔膜の
厚みより狭ばまれている。
よって表わされる陰極物質の幾何学的に不確定な、そし
て隔膜を付着させる管状陽極の透過壁のメツシュの幾何
学的に不離な電解液流束線の局部的偏向によって隔膜の
厚みより狭ばまれている。
陰極充填物質と陽極との間のスペースは電解処理時には
本質的に一定になっている。
本質的に一定になっている。
以上の電解槽の構成によって、機械的で電気的応力が生
じて隔膜を破壊する恐れのある急激な局部的電流密度の
差異を招ねくことなく、全電極面積に亘って均等の電流
密度を生ずる。
じて隔膜を破壊する恐れのある急激な局部的電流密度の
差異を招ねくことなく、全電極面積に亘って均等の電流
密度を生ずる。
複数本の管状陽極を具備するこの発明の電解槽の好まし
い実施態様のものは、電極面と電解槽によって占められ
る容積との比が従来の市販の隔膜電解槽より遥かに大き
いにもかかわらず、頗る小型であるという利点がある。
い実施態様のものは、電極面と電解槽によって占められ
る容積との比が従来の市販の隔膜電解槽より遥かに大き
いにもかかわらず、頗る小型であるという利点がある。
この発明の好ましい実施態様の図面は、電流密度が極め
て均等であり、コストが低いので好ましい長方形の容器
に円管の陽極を用いたものを示しである。
て均等であり、コストが低いので好ましい長方形の容器
に円管の陽極を用いたものを示しである。
しかし、陽極管は他の形状、たとえば長円形、長方形、
六角形、その他の多角形のものを用いることができ、こ
れらの形状はこの明細書中「管」と述べる範ちゅうに入
るもので、容器も長方形、円筒形その他の形とすること
が出来るものである。
六角形、その他の多角形のものを用いることができ、こ
れらの形状はこの明細書中「管」と述べる範ちゅうに入
るもので、容器も長方形、円筒形その他の形とすること
が出来るものである。
円筒形容器内に1本の同心の円筒形陽極を収納したもの
はこの発明の実施に当って余り良い例とはならないが、
この実施態様でも多数のセルを用いれば所望の容量を達
成することができる。
はこの発明の実施に当って余り良い例とはならないが、
この実施態様でも多数のセルを用いれば所望の容量を達
成することができる。
この発明の電解槽を塩素の製造に関連して説明するが、
他の製品を生産する電解にも適用することが出来るもの
である。
他の製品を生産する電解にも適用することが出来るもの
である。
第1図に示すように、電解槽は鋼またはニッケル、ある
いはその合金、あるいはその他の導電性陰極的に耐える
物質製の長四角形の陰極容器1から成っている。
いはその合金、あるいはその他の導電性陰極的に耐える
物質製の長四角形の陰極容器1から成っている。
容器1にボルト締めしたチタンその他陽極的に不動態の
パルプメタル製のカバー2が容器を頂部が閉じている。
パルプメタル製のカバー2が容器を頂部が閉じている。
絶縁ガスケット3が陰極容器1とチタンカバー2の間に
設けである。
設けである。
チタン製の管状陽極4がカバー2の孔に溶着してあって
図面に示すようにカバー上方に突出している。
図面に示すようにカバー上方に突出している。
管状陽極4の管壁には孔その他の穿孔が設けてあり、こ
れらの孔はカバー2より僅かに下方から陽極4の底部に
設けられている。
れらの孔はカバー2より僅かに下方から陽極4の底部に
設けられている。
陽極の穿孔部6は無孔の頂部に網状または拡張したチタ
ン板を溶着したものとするか、あるいは頂部と一体に構
成させることができる。
ン板を溶着したものとするか、あるいは頂部と一体に構
成させることができる。
管状陽極4の穿孔部6の表面には電気触媒被覆を適当に
被覆させる。
被覆させる。
この被覆は陽極条件に対して非不動態で耐えるもの、主
に貴金属または貴金属の酸化物を含有するものである。
に貴金属または貴金属の酸化物を含有するものである。
管状陽極4はその下端をチタン製の栓または閉塞体7を
溶着して閉塞するか、あるいは第1図に示すように、同
心のねじ孔7aを設けたPVCなどのような耐薬品性プ
ラスチック製とすることが好ましい。
溶着して閉塞するか、あるいは第1図に示すように、同
心のねじ孔7aを設けたPVCなどのような耐薬品性プ
ラスチック製とすることが好ましい。
好ましくは管状の陽イオン隔膜8が陽極4上にかぶせて
あり、陽極の無穿孔頂部と、プラスチック製のバンド9
で栓70円筒外面に締め付けである。
あり、陽極の無穿孔頂部と、プラスチック製のバンド9
で栓70円筒外面に締め付けである。
この取り付は方は、通常のフィルタ・プレス電解槽では
面倒な隔膜と陽極4の穿孔部との間の流体シールを容易
かつ完全に果すものである。
面倒な隔膜と陽極4の穿孔部との間の流体シールを容易
かつ完全に果すものである。
陽イオン隔膜8は陽イオンを透過し、液体とガスの流体
力学的な流れを透過することのないものとすることが好
ましい。
力学的な流れを透過することのないものとすることが好
ましい。
その隔膜用物質として適当なものはスルホン酸基を含有
するフッ化重合体または共重合体である。
するフッ化重合体または共重合体である。
この種の物質は頗る可撓性であって射出するか或は平ら
なシートをホット接着して管状のものにされる。
なシートをホット接着して管状のものにされる。
この種隔膜の厚さは10分の1ミリメートル程度のもの
である。
である。
容器1を180°回動して充填を容易にし、陰極物質1
0を詰める。
0を詰める。
次で容器を陽極4の各々の基部のところに穿孔した長四
角形の板11で閉塞する。
角形の板11で閉塞する。
この板は不活性のプラスチック製とすることが好ましい
。
。
これまた不活性のプラスチック製の長四角形のブライン
分配箱12が板11に溶着してあり、ブライン導入用開
口14を備えた閉塞板13で閉塞しである。
分配箱12が板11に溶着してあり、ブライン導入用開
口14を備えた閉塞板13で閉塞しである。
板11と長方形の容器1のフランジ付の底の間にガスケ
ットを設けることが出来る。
ットを設けることが出来る。
板11のフランジは容器1の底フランジにボルト付けす
ることができ、閉塞板13は分配箱12に底にボルト付
けすることができる。
ることができ、閉塞板13は分配箱12に底にボルト付
けすることができる。
ブライン分配箱は管状コネクタ15で陽極4の内部に連
絡されている。
絡されている。
このコネクタの一端はフランジ付で、閉塞栓7のねじ孔
7aにねじ込んである。
7aにねじ込んである。
コネクタ15のフランジとブライン分配箱120間にシ
ールまたはガスケットが設けである。
ールまたはガスケットが設けである。
陰極室には管状陽極の透過できる部分6の頂部に達する
ところまで粒子状物質が詰めである。
ところまで粒子状物質が詰めである。
陰極室には粒状層10の高さより高い部位に、水素排出
用の1個以上の排出口17が設けてあり、その下部には
陰極液排出用の可調節グーズネック型排出口18が設け
である。
用の1個以上の排出口17が設けてあり、その下部には
陰極液排出用の可調節グーズネック型排出口18が設け
である。
粒子状物質10の上面より上部に散水管すなわちスプレ
ー管24が容器の全長に亘って水平に伸長していて、こ
の管には一連の孔が設けてあり陰極室内に生じた水酸化
アルカリ金属の濃度を希釈調節するため陰極室に水また
は陰極液を加えるようにしである。
ー管24が容器の全長に亘って水平に伸長していて、こ
の管には一連の孔が設けてあり陰極室内に生じた水酸化
アルカリ金属の濃度を希釈調節するため陰極室に水また
は陰極液を加えるようにしである。
陰極に生じた水酸化物を希釈し電解槽から流出する陰極
液中の水酸化物濃度を25(重量)%ないし43(重量
)%内に保つために散水管24を経て陰極室内に水を絶
えず添加することが望ましい。
液中の水酸化物濃度を25(重量)%ないし43(重量
)%内に保つために散水管24を経て陰極室内に水を絶
えず添加することが望ましい。
管状陽極4の各々の頂部は電解槽容器1の上部全体に亘
って伸長する長四角形のタンク19に接続しである。
って伸長する長四角形のタンク19に接続しである。
タンク19内の電解液の液位は電解液排出用グーズネツ
ク型排出管20で一定に維持される。
ク型排出管20で一定に維持される。
管20から排出される電解液は電解液導入管14を経て
電解槽内に再循環される前に再飽和系装置に送られる。
電解槽内に再循環される前に再飽和系装置に送られる。
陽極に生じたハロゲンはタンク19内の電解液から分離
し出口21を経て排出する。
し出口21を経て排出する。
管状陽極4が溶着されている板すなわちカバー2は接続
部材22で電源の正の端子に直結してあり、陰極容器1
は接続部材23で負の端子に接続しである。
部材22で電源の正の端子に直結してあり、陰極容器1
は接続部材23で負の端子に接続しである。
第2図は第1図の線■−■についての断面図で第1図に
ついて述べた電解槽の諸要素が同じ符号で示しである。
ついて述べた電解槽の諸要素が同じ符号で示しである。
散水管24の位置は陰極容器1の陰極物質の粒子10の
高さより高いところに破線で示しである。
高さより高いところに破線で示しである。
図面に示しである電解槽は長四角形のケーシング内に6
本の管状陽極を具備しているが、陽極の本数は横方向に
変えることができ、多数列のものを使用することができ
、また電解槽の形状と陽極とを図面に示すものと異なら
せることもでき、この発明の精神と範囲内で他の態様の
ものとすることが出来る。
本の管状陽極を具備しているが、陽極の本数は横方向に
変えることができ、多数列のものを使用することができ
、また電解槽の形状と陽極とを図面に示すものと異なら
せることもでき、この発明の精神と範囲内で他の態様の
ものとすることが出来る。
管状陽極40円筒表面は容器1の容積に比較して頗る広
いもので、一般市場で用いられている電解槽とくらべる
とき、電解槽についての電流密度が等しいのに、小型の
電解槽で高率の生産高を挙げられる。
いもので、一般市場で用いられている電解槽とくらべる
とき、電解槽についての電流密度が等しいのに、小型の
電解槽で高率の生産高を挙げられる。
作動に当って、たとえばNaClの濃ブライン(120
〜310g/l)を導入口14を経て分配箱12に送り
、管状陽極4の各陽極を経て塩素を生ずる電気触媒被覆
面上を上昇させた。
〜310g/l)を導入口14を経て分配箱12に送り
、管状陽極4の各陽極を経て塩素を生ずる電気触媒被覆
面上を上昇させた。
ナトリウムイオンは陽イオン膜を通過し、水の電解によ
り陰極に釈放される水酸化物と混合して水酸化ナトリウ
ムをつくる。
り陰極に釈放される水酸化物と混合して水酸化ナトリウ
ムをつくる。
塩素は管状陽極4の内側に入っている電解液中を上昇し
てタルク19内に入り、そこで液体と分離して排出口2
1を経て排出する。
てタルク19内に入り、そこで液体と分離して排出口2
1を経て排出する。
上昇する塩素気泡は管状陽極4内の電解液を急速に上方
へ流動させる。
へ流動させる。
上昇しなかったブラインは定液位の排出口20を通り、
入口14を経て電解槽中に再導入されるに先立って再飽
和系装置へ再循環される。
入口14を経て電解槽中に再導入されるに先立って再飽
和系装置へ再循環される。
隔膜8に隣接する多孔性陰極ベッドの表面上に釈放され
た水素は粒状床10を経て陰極容器の上面に集まり、そ
こから排出口17を経て排出される。
た水素は粒状床10を経て陰極容器の上面に集まり、そ
こから排出口17を経て排出される。
水酸化ナトリウム溶液は可調節グーズネツク型排出口1
8を経て排出される。
8を経て排出される。
可調節グーズネツク型排出口18は陰極液の液位を陰極
ベッド10の頂部と同じ高さに維持する。
ベッド10の頂部と同じ高さに維持する。
陰極液は電解槽の外部に配設されている水酸化ナトリウ
ムの回収系装置を経て循環され、流出する希釈水酸化ナ
トリウム溶液は散水管24を経て陰極室に再導入される
。
ムの回収系装置を経て循環され、流出する希釈水酸化ナ
トリウム溶液は散水管24を経て陰極室に再導入される
。
作動温度は30°と100°Cの間で変動することがで
きるが、約85℃に保つことが好ましい。
きるが、約85℃に保つことが好ましい。
陽極液のpH価は1と6の間で変えることができ電流密
度は1000ないし5000A/m2の間とすることが
出来る。
度は1000ないし5000A/m2の間とすることが
出来る。
次に、この発明の電解槽を使用して電解を行なった具体
例を述べる。
例を述べる。
以上に説明した第1図および第2図とに従って実験用電
解槽を構成し、これに多孔チタン板をRuとTiとの酸
化物を用いて活性化して製した2本の管状陽極4を設け
た。
解槽を構成し、これに多孔チタン板をRuとTiとの酸
化物を用いて活性化して製した2本の管状陽極4を設け
た。
2本の管状陽極は陽極総表面積約19000mm2、直
径20mm、作用高さ150mmとした。
径20mm、作用高さ150mmとした。
断面が長四角形の陰極容器をステンレス鋼で作成し、そ
の内法を70mm×40mmとした。
の内法を70mm×40mmとした。
2枚の管状隔膜は、米国デュポン社製の「ナフィオン(
R)315〔Nafion(R)315〕」(商品名)
のシートの端縁を重ね合わせて加熱して接合してつくっ
た。
R)315〔Nafion(R)315〕」(商品名)
のシートの端縁を重ね合わせて加熱して接合してつくっ
た。
隔膜を押圧する陰極充填物質は、直径2.5mmのニッ
ケル製の小球と長さ不定の直径0.25mmのニッケル
線を圧縮したものとの2種類とした。
ケル製の小球と長さ不定の直径0.25mmのニッケル
線を圧縮したものとの2種類とした。
これに対して、比較用の電解槽を実験用電解槽と同様に
作成したが、この比較用電解槽では、陰極充填物質を用
いないで、多孔ニッケル板製の同心管を用い、これを隔
膜で被覆した陽極のまわりに取り付け、陰極容器にボル
ト締めして、電解槽の陰極の働きをさせた。
作成したが、この比較用電解槽では、陰極充填物質を用
いないで、多孔ニッケル板製の同心管を用い、これを隔
膜で被覆した陽極のまわりに取り付け、陰極容器にボル
ト締めして、電解槽の陰極の働きをさせた。
陽極面と陰極面との間隔をできるだけ一定にし、しかも
最小間隔3mmから最大間隔3.5mmの範囲のものと
した。
最小間隔3mmから最大間隔3.5mmの範囲のものと
した。
この発明による実験用電解槽と比較用電解槽とを次の条
件で実験した。
件で実験した。
この発明による実験用電解槽と比較用電解槽との実験結
果は次の通りであった。
果は次の通りであった。
この発明の電解槽を図面について説明したが、多くの変
更をこの発明の精神の範囲内に遂行できること、他の電
解処理を以上に説明した電解槽で行えること、チタンの
代りに、タンタル、ジルコニウム、モリブデン、ニオブ
、タングステン、イツトリウムなどの他のバルブメタル
を電解槽を構成するのに使用できること、静止導電性粒
子物質を別の型式の電解槽に使用することができること
を電解されたい。
更をこの発明の精神の範囲内に遂行できること、他の電
解処理を以上に説明した電解槽で行えること、チタンの
代りに、タンタル、ジルコニウム、モリブデン、ニオブ
、タングステン、イツトリウムなどの他のバルブメタル
を電解槽を構成するのに使用できること、静止導電性粒
子物質を別の型式の電解槽に使用することができること
を電解されたい。
第1図はこの発明の好ましい実施態様の断面図で、第2
図は第1図の線■−■に沿う断面図で、断面上の諸部分
は点線で示しである。 図面において主要部分は次の符号で示しである。 1・・・・・・陰極容器、2・・・・・・カバー、3・
・・・・・ガスケット、4・・・・・・管状陽極、6・
・・・・・陽極の穿孔部、8・・・・・・陽イオン隔膜
、10・・・・・・陰極粒子状充填物質、19・・・・
・・タンク。
図は第1図の線■−■に沿う断面図で、断面上の諸部分
は点線で示しである。 図面において主要部分は次の符号で示しである。 1・・・・・・陰極容器、2・・・・・・カバー、3・
・・・・・ガスケット、4・・・・・・管状陽極、6・
・・・・・陽極の穿孔部、8・・・・・・陽イオン隔膜
、10・・・・・・陰極粒子状充填物質、19・・・・
・・タンク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 電解液およびガス透過性陽極を収容する陽極室と、
液体不透過性イオン交換隔膜によって隔てられた電解液
およびガス透過性陰極を収容する陰極室と、前記陽極室
と陰極室とに電解液を供給し、前記陽極室と陰極室とか
ら電解によって生成した液体またはガス生成物を回収す
る装置と、電解槽に電流を加える装置とから成る電解槽
において、電解液およびガス透過性陰極を導電性であっ
て陰極液について耐食性の多孔性充填物質の静止ベッド
で構成し、前記電解液およびガス透過性陽極の表面に対
して隔膜を押圧して保持するようにしたことを特徴とす
る電解槽。 2 多孔性充填物質を球状、小球状、サドル状、ラシヒ
リング状、円筒状、小片状、金属ストランド状、金属綿
状のものとした特許請求の範囲第1項に記載の溶解槽。 3 陽極を電気触触様的に被覆した多孔性バルブメタル
とした特許請求の範囲第1項および第2項に記載の電解
槽。 4 隔膜を陽イオン透過性重合体フィルムとし、スルホ
ン基を有するフッ化炭化水素重合体から成るものとした
特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の電解槽。 5 多孔性の充填陰極物質をグラファイト、鉛、鉄、ニ
ッケル、コバルト、バナジウム、モリブデン、亜鉛、そ
の合金、金属間化合物、金属の水素化、炭化、窒化化合
物および/または低水素過電圧の物質から成る部類に属
するものとした特許請求の範囲前記各項のいずれかに記
載の電解槽。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT25251/77A IT1114820B (it) | 1977-06-30 | 1977-06-30 | Cella elettrolitica monopolare a membrana |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5417375A JPS5417375A (en) | 1979-02-08 |
JPS58756B2 true JPS58756B2 (ja) | 1983-01-07 |
Family
ID=11216133
Family Applications (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53073311A Expired JPS58756B2 (ja) | 1977-06-30 | 1978-06-19 | 電解槽 |
JP56203825A Granted JPS57126984A (en) | 1977-06-30 | 1981-12-18 | Shortening of gap between electrodes of electrolytic tank |
JP59062083A Expired JPS6053115B2 (ja) | 1977-06-30 | 1984-03-29 | 電解槽 |
JP59062084A Granted JPS6036683A (ja) | 1977-06-30 | 1984-03-29 | アルカリ金属塩化物水溶液の電解方法 |
Family Applications After (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56203825A Granted JPS57126984A (en) | 1977-06-30 | 1981-12-18 | Shortening of gap between electrodes of electrolytic tank |
JP59062083A Expired JPS6053115B2 (ja) | 1977-06-30 | 1984-03-29 | 電解槽 |
JP59062084A Granted JPS6036683A (ja) | 1977-06-30 | 1984-03-29 | アルカリ金属塩化物水溶液の電解方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
JP (4) | JPS58756B2 (ja) |
CA (1) | CA1106312A (ja) |
DE (1) | DE2828621A1 (ja) |
GB (1) | GB2002032B (ja) |
IT (1) | IT1114820B (ja) |
NL (1) | NL179926C (ja) |
SE (3) | SE446104B (ja) |
SU (1) | SU1286109A3 (ja) |
UA (1) | UA6325A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01201225A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-14 | Nippon Patent Electric Kk | 床面研磨機 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1114820B (it) * | 1977-06-30 | 1986-01-27 | Oronzio De Nora Impianti | Cella elettrolitica monopolare a membrana |
US4298447A (en) * | 1980-03-07 | 1981-11-03 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Cathode and cell for lowering hydrogen overvoltage in a chlor-akali cell |
US4337127A (en) * | 1980-03-07 | 1982-06-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for making a cathode, and method for lowering hydrogen overvoltage in a chlor-alkali cell |
JPS5941484A (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-07 | Toagosei Chem Ind Co Ltd | 塩化アルカリ水溶液電解槽 |
JPS59164976A (ja) * | 1983-03-10 | 1984-09-18 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | トリチウム濃度測定法 |
JPS6241530U (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-12 | ||
JPS62284095A (ja) * | 1986-06-02 | 1987-12-09 | Permelec Electrode Ltd | 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 |
JPH0611227U (ja) * | 1992-07-15 | 1994-02-10 | 東海ゴム工業株式会社 | 金属ラミネートシースケーブル |
US9962404B2 (en) | 2012-09-21 | 2018-05-08 | Reoxcyn Innovation Group, Llc | Cell for electrolyzing a liquid |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1194181A (en) * | 1966-05-24 | 1970-06-10 | Nat Res Dev | Improvements relating to Electrode Arrangements for Electrochemical Cells. |
US3674676A (en) * | 1970-02-26 | 1972-07-04 | Diamond Shamrock Corp | Expandable electrodes |
DE2244244C3 (de) * | 1972-09-15 | 1981-07-02 | Dart Industries Inc., 90048 Los Angeles, Calif. | Elektrolytische Verfahren zum Entfernen einer in einer wäßrigen verbrauchten Lösung gelösten verunreinigenden Substanz sowie dazu verwendbare regenerative elektrolytische Zelle |
GB1423369A (en) * | 1973-09-24 | 1976-02-04 | Electricity Council | Electrolytic cells |
DE2503652A1 (de) * | 1974-02-04 | 1975-08-07 | Diamond Shamrock Corp | Zelle fuer die chloralkalielektrolyse |
GB1497542A (en) * | 1974-05-30 | 1978-01-12 | Parel Sa | Electrochemical apparatus |
US3969201A (en) * | 1975-01-13 | 1976-07-13 | Canadian Patents And Development Limited | Electrolytic production of alkaline peroxide solutions |
US3984303A (en) * | 1975-07-02 | 1976-10-05 | Diamond Shamrock Corporation | Membrane electrolytic cell with concentric electrodes |
IT1114820B (it) * | 1977-06-30 | 1986-01-27 | Oronzio De Nora Impianti | Cella elettrolitica monopolare a membrana |
-
1977
- 1977-06-30 IT IT25251/77A patent/IT1114820B/it active
-
1978
- 1978-05-24 SE SE7805927A patent/SE446104B/sv not_active IP Right Cessation
- 1978-06-19 JP JP53073311A patent/JPS58756B2/ja not_active Expired
- 1978-06-27 GB GB7827988A patent/GB2002032B/en not_active Expired
- 1978-06-28 CA CA306,441A patent/CA1106312A/en not_active Expired
- 1978-06-29 SU SU782633304A patent/SU1286109A3/ru active
- 1978-06-29 DE DE19782828621 patent/DE2828621A1/de active Granted
- 1978-06-29 UA UA2633304A patent/UA6325A1/uk unknown
- 1978-06-29 NL NLAANVRAGE7807036,A patent/NL179926C/xx not_active IP Right Cessation
-
1981
- 1981-12-18 JP JP56203825A patent/JPS57126984A/ja active Granted
-
1982
- 1982-09-20 SE SE8205353A patent/SE445471B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-12-14 SE SE8207131A patent/SE445562B/sv not_active IP Right Cessation
-
1984
- 1984-03-29 JP JP59062083A patent/JPS6053115B2/ja not_active Expired
- 1984-03-29 JP JP59062084A patent/JPS6036683A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01201225A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-14 | Nippon Patent Electric Kk | 床面研磨機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE445471B (sv) | 1986-06-23 |
SE7805927L (sv) | 1978-12-31 |
UA6325A1 (uk) | 1994-12-29 |
CA1106312A (en) | 1981-08-04 |
DE2828621C2 (ja) | 1989-11-09 |
NL179926C (nl) | 1986-12-01 |
SE446104B (sv) | 1986-08-11 |
JPS6036683A (ja) | 1985-02-25 |
SE8205353L (sv) | 1982-09-20 |
SU1286109A3 (ru) | 1987-01-23 |
SE445562B (sv) | 1986-06-30 |
SE8205353D0 (sv) | 1982-09-20 |
JPS5417375A (en) | 1979-02-08 |
JPS6053115B2 (ja) | 1985-11-22 |
JPH0153355B2 (ja) | 1989-11-14 |
GB2002032A (en) | 1979-02-14 |
JPS59182984A (ja) | 1984-10-17 |
JPS57126984A (en) | 1982-08-06 |
NL179926B (nl) | 1986-07-01 |
IT1114820B (it) | 1986-01-27 |
SE8207131D0 (sv) | 1982-12-14 |
SE8207131L (sv) | 1982-12-14 |
JPH0124867B2 (ja) | 1989-05-15 |
DE2828621A1 (de) | 1979-01-11 |
GB2002032B (en) | 1982-07-14 |
NL7807036A (nl) | 1979-01-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4177116A (en) | Electrolytic cell with membrane and method of operation | |
US6254762B1 (en) | Process and electrolytic cell for producing hydrogen peroxide | |
US3984303A (en) | Membrane electrolytic cell with concentric electrodes | |
US5082543A (en) | Filter press electrolysis cell | |
USRE32077E (en) | Electrolytic cell with membrane and method of operation | |
US4416747A (en) | Process for the synthetic production of ozone by electrolysis and use thereof | |
JPS62161974A (ja) | 溶液電解装置 | |
JPS6341992B2 (ja) | ||
US4687558A (en) | High current density cell | |
US4584080A (en) | Bipolar electrolysis apparatus with gas diffusion cathode | |
US4784735A (en) | Concentric tube membrane electrolytic cell with an internal recycle device | |
JPS607710B2 (ja) | 隔膜電解槽によるアルカリ金属塩化物の電解法 | |
JPS629674B2 (ja) | ||
JPH0561356B2 (ja) | ||
JPS58756B2 (ja) | 電解槽 | |
US3948750A (en) | Hollow bipolar electrode | |
JPS5933195B2 (ja) | イオン交換膜の装着方法 | |
US4790914A (en) | Electrolysis process using concentric tube membrane electrolytic cell | |
JP2926272B2 (ja) | 電気化学槽の腐食防止用ターゲット電極 | |
US4046654A (en) | Process for desalination with chlor-alkali production in a mercury diaphragm cell | |
US4236989A (en) | Electrolytic cell | |
US4069128A (en) | Electrolytic system comprising membrane member between electrodes | |
JP2971780B2 (ja) | スパイラル型電気分解用セル | |
US4588483A (en) | High current density cell | |
US4488947A (en) | Process of operation of catholyteless membrane electrolytic cell |